台科電套裝系統有別於 BAS 及 EMS

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台科電套裝系統有別於 BAS 及 EMS

建築智慧節能是個非常多元科技整合的行業,需要整合電機設備,控制技術,數位科技,能源管理。最關鍵的是功能實用,使用者操作容易,規劃與安裝清楚又簡單。台科電的套裝系統產品結構簡單,應用訴求清楚,規模由很小開始一直可以擴充到極大規模,卻沒有高昂的主機負擔;這點完全不同於高價且系統複雜的建築自動化(BAS或BMS)以及能源管理系統(EMS) 。

台科電套裝系統有別於 BMS 及 EMS

BMS/EMS:傳統觀念只要涉及是智能控制,腦中就擺脫不了一套中控系統和一堆控制器,一堆數據通信,複雜軟體;給一般終端客戶的印象就是複雜高價的形象。也就是通稱為智慧型建築系統行業(BMS:Building Management System )或是能源管理系統(Energy Management Systems), 主要的是西門子樓宇,施耐德,Honeywell ,Johnson Control,Delta ,還有一直宣傳很用力的研華科技等公司等等 。

以上這些公司是以中控系統直接控制大樓機電設施(即中央空調,電力,給排水,照明及安防報警);其實在中央空調和安防報警才是他們主力;在電力與照明方面產品功能其實是很弱勢的。

他們是以集中控制管理為核心;強調如何在控制室集中監控為目的;很不重視節能功能(雖然口頭總是這樣說,但是產品功能很弱,總是隔靴騷癢),對於最關鍵的數量最多及耗費能源最多的房間內部節能控制,卻沒有足夠實用的方案。

BMS 系統總是幹不重要的事;逃避自動控制責任(號稱:只監不控);以致變成花瓶擺設;有沒有都不影響建築運作,即使安裝電表連線,也無法認真面對作出實用的能源計費報表,而只有不實用的定時記錄查詢,根本無助於解決能源管理的困擾,更別談自動控制。

照明設計師

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照明設計師所在意的重點是精準重現所需的光環境。我以此為出發點,來禪示我們特有的照明控制系統,如何有效支援照明設計專業。

  1. 操作及設定容易
    1. 無需技術工程人員配合情況下,照明設計師本身即可自行調整所需之光環境。並且交付給情境開關。學習上手非常容易。
    2. 提供使用者輕鬆操作情境開關,以之重現預設之光環境
    3. 支持手動調光操作功能,可因應臨時狀況使用。(可採用傳統按鈕開關也可以數位開關)
    4. 使用者操作開關,可以安裝於使用者便捷操作之處,且不受限於一處,也可以多處。
    5. Fade time 及 LED 照明啟始有效範圍可以預先設定並可跨躍關燈;不致於有無效乾尬的過程。
  2. 高整合性
    1. 無需程式設計師配合,也沒有多媒體控制系統配合;本系統即可將簾幕統合在情境開關內。
    2. 可接受影音之紅外遙控器整合照明;輕鬆達成多媒體效果。
    3. 同一控制模組,即可混合使用於 0-10V 及 Triac 大小功率之各類光源。
  3. 工程
    1. 系統規模彈性極高;從 4 迴路起算到 400 迴路均可,無主照明控制系統對於照明設計師的意義。
    2. 配合光源進行分散佈線,透過數據線將分散四處的模組彼此串結起來。

公共照明控制系統大區域空間的應用

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公共照明控制系統,在面對大區域空間的應用。

昨天一位客戶問我,在面對一個類似是機場的大區域建築設施,我們認為照明控制系統,會有何特色?

  1. 首要的當然是集中監控。但不止如此,重點是可以作到 redundant。也就是同步備援。

    對 DAE 的照明控制系統,不只是圖控及排程控制那種標準答案,而是要求可以作到即時性很高的雙機同步備援,我指的是即使電腦通信網路發生異常,仍然可以作到備援。D-Bus 這種架構,天生就有這種優勢。

  2. 現場開關控制。

    對於許多工作小區域,中控是無法預知現場何時要用。因此,這種區域必須要有現場開關,甚至是多處現場開關。

    對某些局部區域,甚至可搭配彩色觸控螢幕。配合現場管理人員使用。

  3. 受控設施,不止於照明設備,也可以將通風及鐵捲門,屋頂遮陽,簾幕及灑水,閘門等納入控制。

    這類廣大區域,設施種類繁多,不止於照明。各類機電設施都可以納入控制。

  4. 特殊區域,可以搭配管制卡整合。

    有些應用區域,屬於管制區。並不是一般人員可以進出使用,只受限於有特別卡片的工作人員,才可以使用。dbus 系統,就可以作到這點,讓有卡片的人,才能有權操作。

  5. 特別空間可搭配感應器。

    作到尖峰時段控制開燈,離峰時段則配合感應器控制。作到有人來才自動開燈,無人自動關燈。

  6. 臨外區域,配合時間排程控制調光或是開關。
  7. 便於後續彈性擴充。

    最後,我補充一個特別重要的概念。照明控制系統,不只是可以讓管理操作更便利或是節能,最關鍵的一點是,照明控制系統是為全區域佈建一個彈性設施控制網路。
    因為公共空間的設施,總是在不斷的添加刪減,而空間功能也會因需要而調整變化。

    這個分佈面極廣的網路,可以隨時因應後續的功能需求,進行迴路之增添及轉移,乃至於延伸通信線路到新增加的建築空間。

智能家居與第三方整合

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智能家居與第三方整合

  1. 基本概念
    1. 為何需要進行不同系統間整合?

      D-Bus 照明控制系統,其本身已經整合窗簾,投影幕,及投影機架等等設施,其在智能家居的定位上,屬於電氣設施控制。然而,對於某些應用客戶,還希望進一步就其他幾種應用,如家庭劇院,背景音樂,或對講機,安防等,可以將其統合在內。也就是希望在這些外圍系統,所提供的觸控屏或軟件上,進行整合操作。此時,就很需要進行系統間整合。這就是本章節編寫的目的。

    2. 中控概念vs系統平行對接概念。

      大部份的影音控制系統或是對講機系統甚至於 pad 平板控制,都是使用中控概念。也就是以其軟體系統為中心,透過數據通信,來指揮控制其他週遭設施元件。基本上,中控系統視各受控元件為多個傻瓜器材,完全聽令其中控指揮控制。每一項動作,都是由其系統負責用程式來下達程式指令進行單點逐一控制。這種概念就是中控概念。

      但是照明控制系統本身已經是自成系統,可以完全獨立進行聰明控制,而且在生活週遭運用上,也必需隨手控制,這一點,並不同於保安和影音中控概念。《生活中的開關操作,不可能在某一處,採取集中控制方式,也不可能像排戲一般,照者預定情節演出》。因此,照明控制系統,必然是系統與系統間,彼此間採相互平行對接概念來處理的。

    3. 簡易紅外場景遙控。

      如果用戶只是簡易的遙控需求(即身坐在沙發上,在欣賞節目手持遙控器的同時,希望可以不起身的情況下,進行照明切換)。那麼,就不必真的大動干戈,進行複雜的系統整合。

      建議你,可以採用紅外遙控方式,即在 D-Bus 上設置 IS46 場景開關,此開關可以選擇紅外接收轉換場景功能,這就是最簡實用的遙控整合。

    4. 影音控制不擅長於狀態輸入回讀。

      影音中控系統,如 Control4、Crestron、VITY這類系統,大多善長於組合發送指令給週邊設備進行整合,相對於照明控制系統或是可視對講系統,反而經常是以監視狀態為基本的架構概念有所不同,因此影音中控系統,對於表現各燈具狀態即時反饋功能展示較為不易,並且程式需特別定製。如果要規劃對接影音中控,建議最好的方式就是採用單向控制(無論場景或是個別)。

  2. D-Bus 照明控制系統與第三方系統鏈接架構。
    1. D-Bus 照明控制系統是一套無主機系統,也可以與其它主機系統進行多重對接。
    2. D-Bus的情境控制是可以同時接受多個不同系統發送的情境命令,混合在一起執行的。不是中控,也不限制一套第三方。可以多組第三方系統共存。
    3. D-Bus的情境控制組成,並不是依賴某個主機,將個別單組控制命令,逐一個別發送出來的(這也就是一般中控系統概念的作法,這是他們的迷障所在)。正確作法是-我們可在燈控系統內,預先編輯後,隨即儲存在LT內部,以備日後場景命令調用。因此如果要接受其他第三方系統所發送的場景命令,其實是非常容易處理的(場景碼相當於咒語,無需解析編碼)。
    4. D-Bus可連接多組 CC2100 接受不同類型主機(其實是人機),可多套混合在同一燈控系統下,共同聯合運作。例如dae觸控屏,加上對講機,加上control4。均可自由結合。
  3. 關於數位通信連接關係
    1. 台科電的 CC2100 的通信協議是授權開放。樂意與其他各家系統,相互整合。通信界面可以是 RS232,RS485,也可以是 TCP/IP 局域網路。RS232 或 RS485 使用的是 n/8/1的資料格式,因此所有的中控系統幾乎都可以和台科電連線。如果重點只是控制場景燈光窗簾,即使不會解析通信碼格式也可以,只需要將對應碼抄錄在發送指令中即可。
    2. 通信規約是採用 Modbus/RTU 數據交換格式,也接受獨特的單向控制指令(不反饋狀態)。
    3. 對於簡易的應用:我們甚至於可以接收紅外遙控器的整合方式。
    4. 雙向通信時,本系統反饋速度非常快速。可以確保主機系統上的狀態與現場實際狀態間的一致性。
    5. 有可能對方完全不瞭解 Modbus 需要雙向通信,一來一回概念,因此有可能要選擇單向通信(可指撥選擇)
  4. 通信連線時之幾個常見的問題。
    1. D-Bus可以接受多少種場景命令?

      最多可以有32個場景。

    2. 我如何知道要送出那個場景代碼?

      負責照明控制系統設置的公司,知道如何在系統內定出代碼。

    3. 我只要求在我的系統上控制照明場景,是否必須要將每一個照明迴路的控制點先納入我的系統內,才能控制?

      不需要,每一個場景可以指揮那些燈,那是照明控制系統內部工作,系統端無需就個別單一迴路進行控制。

    4. 一個場景可以觸動的照明迴路數有什麼限制嗎?

      沒有,只要是在同一個D-Bus上的所有成員,都可以任意組合成一個場景。

    5. 相同的照明迴路,可以分屬不同場景嗎?

      可以。一個迴路可以同屬於不同場景。

    6. 同一場景,可以控制照明,也可以控制窗簾和昇降機嗎?

      可以的。

    7. 同一場景的多組迴路,會有個別不同的開啟節奏時間嗎?

      不行,同一場景各成員,都是同步動作的。

    8. 場景也可以控制調光嗎?

      可以的。無論是開關或調光或是窗簾,昇降機,都可以編織成同一個場景。

    9. 場景有on及off嗎?

      沒有,場景只有那一種場景。但是如果要求有開或關,也是可以的,但在D-Bus上,這種稱之為群組。群組就有開關之分。這種應用要預先說清楚。

    10. 可以持續密集連續發送場景命令嗎?

      不妥,每發送一次場景命令後,應該要有 2 sec 以上的空檔留給 D-Bus 處理。在這個期間內,不要再發送新的場景。

    11. 可以控制指定的單一迴路嗎?會不會有誤動作呢?

      系統可以控制任一單一迴路進行開關或是調光。《視該迴路配置模組型號有別》。不會發生誤動作,因為有通信檢錯功能。

    12. 當中控系統端,發送場景命令時,現場牆上開關,是否就會無法使用場景功能?

      不會,這並不衝突。任何命令都是有效的。同一照明,如果先後收到不同場景命令,它隨時以最新的那種來處理。

    13. 影音控制和對講機控制,這二種系統,是否會衝突而無法同時使用?

      不會,這二個系統,各自擁有一組 CC500,因此,不會有衝突。

    14. 在中控系統上,可以反饋各照明迴路的目前狀態嗎?

      可以的,這完全是依靠中控系統端的軟件功能來實現的。

    15. 萬一我的系統,雖然可以發送場景資料,但卻無法依據D-Bus中的 CC500 規定,經由rs232任意編寫通信軟體格式碼。那要如何是好呢?

      方法有三

      1. 你可以試試採用紅外控制功能,D-Bus可以安裝紅外接收器,《具有自學習功能》。
      2. 可以控制外部接點,每一個接點對應一組場景。
      3. 和台科電代表商議,進行特殊的專案合作。
    16. 如果我在調試過程中發現通信效果不對,要如何測試,才能確認是我的通信命令理解設置有誤,還是 CC500 有錯誤?

      可以使用 Modscan32 的通用開放程式《可以網站上下載》。這個測試軟體,可以作為判斷標準,同時也可以讓您盡快掌握Modbus 通信協議。

D-Bus 智慧家庭照明控制系統提供給客戶的價值何在?

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  1. 工程層面便利

    裝修應用最大的困擾在於需求變更,事先的設計考慮不週,業主需求變更或是施工中碰到困難臨時,調整不易。

    1. 家居應用時為求便利因此雙切甚至三切開關多,使得配線複雜。數位開關的配線非常容易。
    2. 各開關按鈕對應迴路間的關係,可事後設定的。而不必在佈線階段作過多的細節設計,讓設計關係。
    3. 單區燈光路數非常容易擴充,與牆壁開關配線無關。
    4. 預留未來空間功能調整時的彈性。
    5. 不止限於照明,可以包括電熱水,窗簾。鐵捲門,庭園流水均可控制。
  2. 使用者操作便利
    1. 任一處均可控制,不受限於本地開關位置。外出返家,臥室,客餐廳間,樓上樓下間
    2. 客餐廳照明迴路多的空間,提供簡易情境模式,而不需逐一開關操作。特別有調光時模式變化更多,情境控制事非常必要的
    3. 有室外照明及公共區域時,可納入時間控制
  3. 數位價值
    1. 影音設備與環境控制整合,手機平板電腦操作,單鍵整合,步入科技感也簡化繁複性
    2. 遠方控制空調,返家前可以預先控制
    3. 和數位對講機可以簡易整合,作到一鍵式外出及返家,同步安防及環境控制

會議室情境

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每一企業或機構都需要會議室、也包括商品展示空間。會議室功能不只是交換意見的場所、更是企業對外接待顧客、洽談生意、展現公司實力最重要的舞台所在。正如家中的客廳一般、會議室在企業空間的各項裝修中、投入心力及經費最多的一個重點項目。企業規模越大、所需要的會議空間也越大、會議室間數需求也越多;並且需要彈性空間組合方式、以適應不同規模會議的需要。

1.會議室的環境、除了裝修材料風格以外、最關鍵的就是會議進行過程中或因應活動性質所需的照明布幕等環境變換。
2.典型的需求如會議、洽談、簡報、聯誼、全關等模式。
3.不同的活動變更、需要搭配的主題如燈光變化、投影幕昇降。只需少許經費便可將會議室升格為科技化的會議室。
4.操作設備是多元的、可採用彩色觸控瑩幕、也可用觸控情境開關、甚至於手機、平板、也可以任意組合搭配。
5.無論使用那一種工具、只要輕輕一點、會議室的照明組合和簾幕都會同步變化成預先指定的功能組合、適時為下一個議程提供合宜的環境。此一方式相較於人為零亂的逐一切換多個照明開關、調整遙控器、顯得更為簡易方便、組織化、科技專業、更顯高貴。
6.空間彈性組合運用、可將二間或三間小會議室的隔屏展開、可變成一間大會議室。然而燈光也需要配合進行重組、這種配置也是多會議室的典型應用、建議不僅在小單房間設置數位情境開關應、也應設觸控螢幕以利彈性模式應變操作之用。

【公共照明】在建築中應如何選配各類型開關達成最佳效果

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『開關的功能,就是讓現場使用者及管理者,更輕鬆簡易的操控照明。』

在一棟建築內會混和不同類型的開關,包括機械開關、智能開關、到液晶觸控面板,每一類型開關都有其不可替代性,正如同一齣戲劇每一種角色都有其特殊價值,因此要如何選配正確的開關形式,讓不同使用者都覺得好用是很重要的。

下面就三種不同類型開關進行簡單的特色與角色應用說明。

  1. 機械開關整合應用開關
    1. 造型材質款式多元:當裝璜美觀性要求高時,智能開關外觀材質遠不及傳統開關造型,多樣性無法滿足。
    2. 人手頻繁操作,難免動作粗糙,機械式開關更為耐用。如教室、廁所、走道、會議會客室等公共空間,須有牆壁開關,且要求可靠耐用
    3. 維護性考量
      基於維護材料及工費成本,機械開關更實用。讓現場維護單位更安心簡單。
    4. 不教可知因此對於消費者或是公共區域場所特別適用。

  2. 智能開關的獨特價值IS48-4-S-U-白鐵
    1. 具備拉線簡易特色。
      只需要透過總線方式,即可連接多組開關結合起來。地面為開關,天上為燈具各走各路。
    2. 多開關對一照明迴路。(對於大面積空間,使用者可就近操作,避免因操控而四處奔波)。
    3. 單一開關對多個照明迴路做出情境控制。(簡化操作特別有用)
    4. 遠程控制狀態反饋指示功能。(操作者受到建築阻隔,看不見現場燈光)。這一點對於管理者特別重要。
    5. 迴路多,有標籤標示更清楚不混淆。
    6. 開關密集度高,不佔空間,不受實體燈具和開關間之拉線及配對關係限制。
    7. 各開關功能可以自由定義其效果,因應日後房間功能變更或燈具增加或操控功能變更調整特別方便

  3. 液晶觸控面板的獨特價值ACS40E-3.0-首頁
    1. 一套更人性化的智能開關。特色是:標識可變更,顏色管理更方便,分類更易於管理。對於多迴路應用更適合。
    2. 可自由編輯時程表。
      應對於活動展覽變更,四季戶外變化,校園寒暑假等,管理者需要簡單明確方式,自由簡單的變更其時間表。也可在遠程修改時程表。即使網路故障也不影響時程表之運行。
    3. 可透過網路方式,進行幅度更大的雙邊遠程控制。
      如戶外大空間應用,管理機關和值班單位雙重甚至三重控制,例如樓層區域,建築現場控制和全區集中管理。
    4. 擴充迴路時,無需新增硬體設備及新增配線。

撰文:台科電董事長 許若仁

節能照明控制系統及行業發展歷程

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照明控制系統宗旨是針對公共或商業建築,在節約管理人力及簡化使用者的前提下, 達到節能效益。

照明控制系統歷經 20 年的發展,有三個發展階段

  1. “照明控制系統 – N+1” 1.0 版:
    1. 將傳統照明電氣與牆壁開關間的一對一的電氣配線方式,重新鬆綁解構;應用信號接線代替傳統電氣方式進行控制(這就是 “N+1” 的由來)
    2. 現場開關與集中管理區,雙向皆可控制同一迴路的繼電器。
  2. “二線式照明控制 – 二線式” 2.0 版:
    1. 將傳統開關轉換為中控和現場數位開關皆進展到總線數據化(此即將 N條線簡化為二線式的原因)。因此使中控與現場數位開關均可控制。因此可以實現更大範圍,更為多迴路的照明控制。使電氣迴路佈線更有彈性。
    2. 進一步實現群組、場景、時程等更智慧化控制功能
  3. “節能照明控制系統” 3.0 版:
    1. 將感應器節能的概念也進一步融合進來。作到中控,現場開關及動靜感應器,三者融合,稱為節能型控制系統。
    2. 將移動通信的平板、手機,經由無所不在的網路與照明控制系統相結合,不再受限於管理人員定點值班的限制,使管理人員行動化。
    3. 更強大的調光控制,不僅更為節能且可以創造更高雅的空間氣氛質感,提升空間價值,更高層次的生活品味。

DAE 照明控制系統概念

  1. DAE的照明控制系統,就是 3.0 版概念的代表作;並且更近一步將安防警報感應器,也整併起來;達到 “照明開關控制+節能+安防”一體化效果。
  2. 我們將照明控制系統概分為四大類;分別為開放區域、區域互動節能控制、情境照明氣氛控制,房間控制(智能家居及酒店客房等)。

DALI 控制系統與 D-Bus 照明控制系統差異

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ㄧ。DALI 照明控制系統

基本上 DALI 是以燈具為單位的照明控制系統,在一個單一空間內有 64 盞以內的燈具,每一燈具的安定器或是led燈電源,各賦予一組地址,並和預先編程過的數位開關,配對組合成為一套照明控制系統。其系統特點與限制如下:

  1. 同一 DALI 系統,容量最多只能有64組地址的限制, 且每ㄧ燈具為佔據一個地址,因此適用於中小型廳房(64組燈具),不適合大規模的建築或超過64組燈具的廳房。
  2. 地址設定時或是作群組場景配置時,都必須依賴一套專用電腦軟體,才能對各燈具進行自動尋址的設定。其設定過程較為專業且複雜,也無法指定任一燈具使用那一個地址。
  3. 在 DALI 系統中,任一器材都需要佔據一個64地址中的一個,數位開關也不例外,因此,數位開關越多,其燈具可用數量會更少。
  4. DALI 系統控制電源並非一般電源,是系統專用電源,因此配線距離限制也很大(反正64組燈具本就是應用於小規模空間),萬一系統專用電源故障,控制功能將全面崩潰,且替換材料無法取得。
  5. 需要一套Dali主控制器。萬一主控制器故障,整套系統就無法使用。無任何備援措施; 安全性不佳。
  6. 全照明控制系統的燈具都必需限制使用以 DALI 為基礎的燈具,因此凡是沒有匹配dali的燈具,就無法使用。因此燈具選擇類型所受到的限制很多。
  7. 不能自由匹配各類常規感應器,例如紅外探頭或是光感應器。
  8. 當某一組電源或是安定器一旦故障時,不只是直接更換組件器材即可,而必須指派專精的系統人員到場配合,重新再作尋址配對工作,其維護時效性和成本都對業主很不利。
  9. DALI 是以燈具為單位,因此成本造價相較於迴路為單位的系統高出很多。
  10. 採用 DALI 系統做安裝或維護時,需要搭配主機和專門軟體,當燈具由電工人員安裝完成後,電工人根本無法進行檢查驗證,而需電氣施工和系統同步到場配合。非但器材成本高而已,維護工資會更高。

二。D-Bus照明控制系統

  1. D-Bus 而是以迴路為單位(不是以燈具為單位),服務範圍更寬廣。
  2. D-Bus 一套控制模組就可服務4-6組迴路,64個控制器可以作到256或512迴路(注意:不是燈具),且D-Bus 的數位開關也不佔用地址。相較於 DALI 的局限性,D-Bus 服務能量高得多得多。
  3. 控制器安裝在平面控制箱內,而不是在屋頂的燈具上,因此查修或維護,會方便得多。
  4. D-Bus 可以配合任何市售的燈具或是 LED 電源,因此照明器具選擇上不致有所限制。
  5. D-Bus 系統各控制模組的地址編制,直接採用手動方式設定,即使是群組或場景,也可以採用手動方式自由設定。因此安裝維護都非常方便。
  6. D-Bus 系統可以配合市售的感應器或是開關面板使用。選擇寬廣,維護容易。

廠房照明與空調控制

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廠房有許多功能不同的分區,各分區特性不同,其控制管理也各有不同。

  1. 大辦公區:由於廠房內的工作人員,視工作性質不同,經常並不在座位上,因此,照明更需要在各分區就近開關,上班時,就近操作分區開關,下班時,各分區自行控制,最後離開的,按下門口的全關開關即可。
  2. 小辦公區,或工作室:按一次開,再按一次關。 照明配合空調聯動。
  3. 小會議室:按一次開,再按一次關。照明開關可以聯動空調。
  4. 庫房、機房:佔用面積大,宜採分區控制,分區設感應器延時控制,如需長時間工作時,按一下附近牆面上的門鈴開關,就可維持常開。再按一次就回復原來自動模式。或採數字開關,在多處設置開關,發揮多處控制優點。
  5. 公共走道:配合區位,決定白天是否關燈,再加入區位感應延時,或延走道之延時開關,採多處按鈕控制並納入集中管理。
  6. 戶外照明:配合區位性質,每月採不同時段控制。納入集中管理。
  7. 全區照明及空調採集中管理,分區定時控制。
  8. 大會議室,簡報室:採數字開關控制場景。空調採數字開關控制。
  9. 廠房車間:採分區控制,集中管理。不必全開全關。工作現場採用數位開關控制,代替來回走動去開停,便於現場操作,可減少不必要的空轉。緊急求救按鈕:當有意外發生時,可就近按下求救按鈕,同時連動多處警示盤,發出聲響,並顯示事故分區,以即時處理。
  10. 空調風機及動力機房:在工作現場設開關控制。採數據線結合機房控制盤,也可配合集中管理。
  11. 緊急電源負載控制:停電期間,充份發揮發電機容量,調配負載,依優先順序供電。市電復電後,自動順序投入原負載。